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Principio e Schema di Compensazione della Temperatura per Sensori di Stress a Reticolo di Bragg su Fibra

This article introduces the temperature compensation methods and principles for FBG stress sensors and answers the question, 'Is FBG stress measurement sensitive to temperature?' It also highlights the accuracy of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors, which can be used for temperature compensation in FBG stress sensors and Altro types of FBG sensors. Additionally, it provides the temperature compensation scheme offered by DCYS.

 

1. Formula e Diagramma del Principio di Compensazione della Temperatura per Sensori di Stress con Reticoli di Bragg su Fibra

I reticoli di Bragg su fibra (FBG) sono sensibili sia allo stress che alla temperatura. Qualsiasi cambiamento nello stress o nella temperatura ambientale si traduce in una variazione del passo del reticolo (periodo del reticolo) sull'FBG. Questa variazione del passo del reticolo corrisponde a uno stress sperimentato dal sensore FBG.

Ciò implica che quando si utilizzano sensori di stress FBG per misurazioni accurate, è essenziale considerare se la temperatura ambientale è cambiata.  

Per ottenere misurazioni accurate, è necessario compensare l'impatto della temperatura sulla lunghezza d'onda riflessa. In altre parole, ΔT dovrebbe essere zero o noto nella formula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT. Questo processo è chiamato compensazione della temperatura per i sensori di stress FBG.

Immagine del principio di compensazione della temperatura per il sensore di stress FBG con tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN®

Figura 1

Il metodo migliore per la compensazione della temperatura nei sensori di stress FBG è quello di incorporare un sensore di temperatura con misurazioni accurate (che può essere collegato in serie o in parallelo al sistema) nell'oggetto o nell'ambiente testato.

Poiché il sensore di stress FBG e il sensore di temperatura FBG sono esposti allo stesso ambiente di temperatura, la temperatura misurata dal sensore di temperatura FBG può essere considerata come la temperatura del sensore di stress FBG. Sottraendo l'influenza della temperatura sulla lunghezza d'onda riflessa nella formula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT, è possibile ottenere un valore di deformazione accurato.

 

2. Diagrammi Fisici e Calibrazione dei Sensori di Stress FBG per la Compensazione della Temperatura

Diagramma fisico del sensore di temperatura/deformazione/stress FBG per tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN® (a doppia estremità, può essere collegato in serie)
Figura 2
Diagramma fisico del sensore di temperatura FBG con tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN®

Figura 3

Diagramma fisico dei sensori di stress FBG con tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN® (single-ended)

Figura 4

DCYS's OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors utilize unique patented technology e feature small size e dimensions. They can be inserted into the tested object or environment with minimal impact e provide accurate temperature measurements.

Diagramma misurato della lunghezza d'onda e della temperatura per il sensore di temperatura FBG con tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN® 250°C

Figura 5

 

Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'

  • DCYS is a professional fiber bragg grating stress sensor manufacturer, providing information on the temperature compensation principle, temperature compensation scheme, temperature coefficient e stress coefficient of FBG stress sensors; the brand of FBG stress sensors that can perform temperature compensation is 'OFSCN '.

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